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Grabenziehmaschine mit einem Baggeraggregat Gegenstand des Hauptpatentes
ist eine Grabenziehmaschine mit einem Baggeraggregat, welches aus einem Fräsbalken
mit Fräskette und einer Hohlwelle besteht, die um eine in Fahrtrichtung liegende
horizontale Achse schwenkbar sowie um ihre Längsachse drehbar am hinteren Ende des
Maschinengestells gelagert ist und den Fräsbal'ken sowie in ihrem Inneren die Antriebswelle
für die Fräskette trägt, sowie mit einem Tastschalter und einem Pendelschalter,
von denen der Tastschalter mit einer Leitschnur zusammenwirkt und zur Steuerung
der für die Einhaltung einer bestimmten Neigung der Grabensohle erforderlichen Schwenkbewegungen
des Fräsbalkens um die Längsachse der Hohlwelle und der Pendelschalter zur Steuerung
der für die Einhaltung einer lotrechten Stellung des Fräsbalkens erforderlichen
Schwenkbewegungen der Hohlwelle um die in Fahrtrichtung liegende horizontale Achse
dient, wobei zum Schwenken der Hohlwelle ein hydraulischer Zylinder angeordnet ist
und zum Schwenken des Fräsbalkens zwei hydraulische Zylinder angeordnet sind, die
in lotrechter Ebene übereinanderliegend am Maschinengestell befestigt und an den
Enden ihrer Kolbenstange durch eine Kette miteinander verbunden sind, die über ein
auf der Hohlwelle angeordnetes Kettenritzel geführt ist, und zur Steuerung der hydraulischen
Zylinder elektromagnetische Steuerventile angeordnet sind, die von dem Tastschalter
bzw. von dem Pendelschalter geschaltet werden.
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Mit der zur Steuerung des Baggeraggregates dienenden Steuereinrichtung
der Grabenziehmaschine nach dem Hauptpatent wird beim Ansprechen des Tastschalters
oder des Pendelschalters den hydraulischen Zylindern, welche beim Ziehen eines Grabens
die Frästiefe bzw. die lotrechte Stellung des Fräsbalkens selbsttätig einhalten,
in der Zeiteinheit zu viel Drucköl zugeführt und dadurch der Fräskette z. B. eine
zu große Aushebebewegung erteilt. Außerdem wird bei der plötzlichen starken Ölzufuhr
infolge der Trägheit der Massen die Fräskette z. B. noch aufwärts bewegt, wenn der
Kontakt des Tastschalters bereits wieder unterbrochen ist. Die Grabenziehmaschine
nach dem Hauptpatent arbeitet daher nur mit einer Genauigkeit, die bei größerem
Gefälle des z. B. zum Ableiten von Wasser dienenden Grabens ausreicht, da bei größerem
Gefälle eine gewisse Toleranz in der Grabensohle in bezug auf ihre Ebenheit zulässig
ist. In Fällen aber, in denen nur ein sehr geringes Gefälle auf eine große Länge
des Grabens zur Verfügung steht, weil der das abzuführende Wasser aufnehmende Vorflutgraben
nur wenig tiefer liegt als das zu entwässernde Gelände, muß die Grabensohle möglichst
genau und geradlinig in der vorgeschriebenen Gefällinie liegen.
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Die Erfindung bezweckt, die Steuereinrichtung der Grabenziehmaschine
nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß sie auch in den zuletzt genannten Fällen
mit ausreichender Genauigkeit arbeitet, und besteht darin, daß die elektromagnetischen
Steuerventile als Vorsteuerventile mittels des von einer Vorsteuerpumpe geförderten
Druckmittels jeweils ein Hauptsteuerventil steuern, welches seinerseits des von
einer Hauptpumpe geförderten Druckmittels den zum Schwenken der Hohlwelle dienenden
hydraulischen Zylinder bzw. die zum Schwenken des Fräsbalkens dienenden hydraulischen
Zylinder steuert, und daß in die Stromkreise des Tastschalters und des Pendelschalters
jeweils ein elektronischer Impulsgeber eingeschaltet ist, der den die Elektromagnete
der Steuerventile erregenden Gleichstrom der Stromquelle regelnd beeinflußt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zur Steuerung
des Baggeraggregates elektronische Impulsgeber vorgeschlagen, von denen jeder nicht
nur den Gleichstrom der Stromquelle regelnd beeinflußt, sondern auch die Länge der
Kontaktzeit mittels zweier Kondensatoren regelt, denen je ein Transistor und Regelwiderstände
so zugeordnet sind, daß diese sich zu einem sogenannten Multivibrator ergänzen,
und daß dem Multivibrator ein Verstärkertransistor folgt, der die Impulse einem
Relais verstärkt zusendet. Hierbei kann jedem Multivibrator ein Siebkondensator
vorgeschaltet sein, der Störinduktionen von einer als Stromquelle dienenden Lichtmaschine
mit zugehörigen Batterien her vernichtet, und können ferner in jedem Impulsgeber
ein Sperrgleichrichter und zwei Löschgleichrichter eingebaut
sein,
welche die Funkenbildung bei den stark beanspruchten Relaisschaltern verhindern.
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Die pulsierende Stromzufuhr zu den Magneten der den Hauptsteuerventilen
zugeordneten Vorsteuerventile bewirkt, daß die Magnete jeweils nur ganz kurz erregt
werden und die Steuerkolben der Vorsteuerventile daher jeweils ebenso kurz den Durchfluß
nach den Hauptsteuerventilen hin freigeben. Die Steuerkolben der Hauptsteuerventile
werden daher jeweils nur von einem kurzen Ölstoß beaufschlagt, so daß die Hauptsteuerventile
jeweils auch nur einen ganz kurzen Ölstoß auf die Kolben der zur Betätigung des
Baggeraggregates dienenden hydraulischen Zylinder wirken lassen und das Baggeraggregat
somit jeweils nur kleine Bewegungen ausführt. Die Vorsteuerventile und die Hauptsteuerventile
werden zwar infolge der Stromimpulse ruckweise betätigt, jedoch wird diese ruckweise
Betätigung infolge der Massenträgheit nicht auf die Kolben der hydraulischen Zylinder
übertragen, so daß dem Baggeraggregat stets gleichmäßige und langsame Bewegungen
erteilt werden, die sofort aufhören, sobald die Kontakte am Tastschalter bzw. am
Pendelschalter unterbrochen werden. Die Folge dieser langsamen Korrekturbewegungen
des Baggeraggregates ist eine feinfühlige Angleichung des Fräsbalkens an die durch
die- Leitschnur gegebene Gefällinie bzw. an die Lotrechte, so daß der mit der Fräskette
hergestellte Graben nicht nur genau lotrechte Grabenwände, sondern auch eine der
Leitschnur genau folgende Grabensohle besitzt und das Wasser somit auch bei kleinem
Gefälle der Grabensohle ungehindert abfließen kann. Die Wirkung der Steuereinrichtung
nach der Erfindung wurde in Versuchen mit Erfolg erprobt. Die Abweichungen der Grabensohle
von der Geraden waren so gering, daß auch bei kleinem Gefälle die zulässigen Toleranzen
nicht überschritten wurden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung schematisch dargestellt. A b b. 1 zeigt eine Grabenziehmaschine nach der
Erfindung in Ansicht von hinten mit elektrischem und hydraulischem Schaltschema;
A b b. 2 zeigt das Schaltschema eines elektronischen Impulsgebers; A b b. 3 zeigt
die Klemmenanordnung des Impulsgebers nach A b b. 2.
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Das Baggeraggregat der Grabenziehmaschine besteht aus einem eine Fräskette
tragenden Fräsbalken 2 und einer Hohlwelle 4, die um eine in Fahrtrichtung liegende
horizontale Achse 10 schwenkbar und um ihre Längsachse drehbar am hinteren Ende
des Maschinengestells 1 gelagert ist und den Fräsbalken 2 sowie in ihrem
Inneren die Antriebswelle für die Fräskette trägt. Die Hohlwelle 4 ist einerseits
in dem Gehäuse 3 eines Getriebes, über das die Antriebswelle der Fräskette vom Fahrmotor
der Grabenziehmaschine aus angetrieben wird, und andererseits in einer Lagerbuchse
gelagert, die in einem auf dem Maschinengestell l angeordneten und einen kreisförmigen
Führungsschlitz 12 aufweisenden Führungsbock 11 um die in Fahrtrichtung liegende
horizontale Achse 10 beweglich geführt ist.
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Die Steuerung des Baggeraggregates erfolgt von einem Tastschalter
27 und einem Pendelschalter 17, von denen der Tastschalter 27 mit einer an Pfosten
39 befestigten Leitschnur 31 zusammenwirkt und zur Steuerung der für die Einhaltung
einer bestimmten Neigung der Grabensohle erforderlichen Schwenk-Bewegungen des Fräsbaikens
2 um die Längsachse der Hohlwelle 4, der Pendelschalter 17 dagegen zur Steuerung
der für die Einhaltung einer lotrechten Stellung des Fräsbalkens 2 erforderlichen
Schwenkbewegungen der Hohlwelle 4 um die in Fahrtrichtung liegende horizontale Achse
10 dient.
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Zum Schwenken der Hohlwelle 4 um die in Fahrtrichtung liegende horizontale
Achse 10 dient ein hydraulischer Zylinder 63, der einerseits am Maschinengestell
1 abgestützt ist und andererseits an der in dem Führungsbock 11 geführten
Lagerbuchse 5 der Hohlwelle 4 angreift, während zum Schwenken des Fräsbalkens um
die Längsachse der Hohlwelle 4 zwei hydraulische Zylinder 36, 37 angeordnet sind,
die in lotrechter Ebene übereinanderliegend am Maschinengestell l befestigt und
an den Enden ihrer Kolbenstangen durch eine Kette 38 miteinander verbunden sind,
die über ein auf der Hohlwelle 4
angeordnetes Kettenritzel 6 geführt ist.
Zur Steuerung der hydraulischen Zylinder 63, 36, 37 sind elektromagnetische Steuerventile
66 angeordnet, .die von. dem Tastschalter 27 bzw. von dem Pendelschalter 17 geschaltet
werden. -Als Stromquelle 22 dient die Lichtmaschine der Grabenziehmaschine mit -
üblicher Batterie, deren Minuspol mit der Masse 23 verbunden ist.
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Der Tastschalter 27 ist am oberen Ende einer an dem Fräsbalken 2 lotrecht
einstellbar angeordneten Stange 25 befestigt und besitzt einen nach dem Doppelpfeil
28 um eine Achse 29 schwenkbaren doppelarmigen Tastarm, der mit seinem einen Arm
30 auf der Leitschnur 31 leicht aufliegt, während der andere Arm 35
zwischen zwei einstellbare Kontakte 32, 33 ragt und jeweils einen von zwei Stromkreisen
schließt. Die Stromkreise führen zu den hydraulischen Steuerventilen, welche die
beiden zum Schwenken des Fräsbalkens 2 dienenden hydraulischen Zylinder 36, 37 steuern.
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Von der Stromquelle 22 aus führt eine Leitung 40
zur
Achse 29 des doppelarmigen Tastarmes des Tastschalters 27 und eine zweite
Leitung 41 zur Achse des das Pendel tragenden .Armes 19 des Pendelschalters
17. In diese beiden Leitungen 40, 41 ist jeweils ein elektronischer
Impulsgeber 42 eingeschaltet, der in einem kleinen Kästchen angeordnet ist, das
außen zwei Drehschalter mit Einstellskalen sowie eine Frequenz-Kontrollampe besitzt.
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Nach dem in A b b. 2 dargestellten Schaltschema weist jeder elektronische
Impulsgeber 42 folgende Elemente auf: In der vom Pluspol der Stromquelle 22 kommenden
Leitung 40 bzw. 41 ist eine Sicherung 43 und in einem Nebenschluß
eine Kontrollampe 44 angeordnet, welche durch mehr oder weniger schnelles Blinken
die Frequenz des Impulsgebers 42 anzeigt. Im Hauptstromkreis folgen dann ein Sperrgleichrichter
45 und ein Siebkondensator 46 mit der Aufgabe, die von der Lichtmaschine herkommenden
Störinduktionen unschädlich zu machen. In Parallelschaltung sind außerdem ein Widerstand
47, ein Transistor 48, ein Kondensator 49 und dazwischen ein
fester Widerstand 50 und ein Regelwiderstand 51 eingebaut. Ferner ist eine zweite
Reihe gleicher Elemente mit der ersten Reihe verbunden, und zwar ein Kondensator
52, ein Transistor 53, ein fester Widerstand 54 mit einem Regelwiderstand 55 und
einem weiteren festen Widerstand 56. Diese beiden Reihen bilden zusammen einen soenannten
Multi-CD
vibrator. Die von diesem Multivibrator ausgesandten Stromimpulse
werden in der Verstärkeranlage verstärkt und dem Schaltrelais für die Magnete der
als Vorsteuerventile wirkenden Steuerventile 66 zugeführt. Die Verstärkeranlage
besteht aus einem Transistor 57 mit dem Relais 58 und einem dazu parallelgeschalteten
Kondensator 59, der mit einem festen Widerstand 60 die Spannungsspitzen aufnimmt
und unschädlich macht. In den zu den Magnetspulen der Vorsteuerventile 66 führenden
Leitungen sind zwei Löschgleichrichter 61 vorgesehen, welche die Funkenbildung in
den Schaltrelais verhindern. Ein weiterer fester Widerstand 62 ist dem Transistor
57 vorgeschaltet.
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Die Steuereinrichtung für die hydraulischen Zylinder 36, 37 zum Schwenken
des Fräsbalkens 2 und für den hydraulischen Zylinder 63, der die Hohlwelle 4 mit
dem Fräsbalken 2 in bezug auf das Maschinengestell l schrägstellt, besteht aus einer
Vorsteuerpumpe 64 und einer Hauptpumpe 65. Die Vorsteuerpumpe 64 mit geringerer
Fördermenge führt Drucköl zu den Vorsteuerventilen 66, welche entweder unmittelbar
oder über je ein kombiniertes Drossel- und Rückschlagventi167 das Drucköl den Hauptsteuerventilen
68 zuführen, wodurch die Steuerkolben der Hauptsteuerventile 68 jeweils in die verschiedenen
Steuerstellungen verschoben werden. Von der Hauptpumpe 65 wird den Hauptsteuerventilen
68 Drucköl zugeführt, die es durch die Leitungen 69, 70
jeweils den hydraulischen
Zylindern 36, 37 bzw. 63 in kleinen, dosierten Mengen so zuführen, daß der Fräsbalken
2 stets im wesentlichen kontinuierlich bewegt wird.